JP2010276831A - Microscope system - Google Patents

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Daisuke Ashida
大輔 芦田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscope system that enables highly accurate exposure. <P>SOLUTION: In a microscope system, an exposure illuminating unit 32 has a plurality of second objective lenses in which the correction and adjustment of magnification are performed with respect to each of a plurality of objective lenses mounted on a revolver. Then, in the exposure illuminating unit 32, the second objective lenses 55-1 and 55-2 slide in response to the switching of an objective lens disposed on an optical axis L1, and exposure light modulated by a DMD (Digital Micromirror Device) 54 is made to be incident to the objective lens via the place where the correction and adjustment of magnification are performed with respect to the objective lens 14 disposed on the optical axis L1. The microscope system can be applied to, for example, a microscope system for the production and observation of a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、顕微鏡システムに関し、特に、高精度で露光することができるようにした顕微鏡システムに関する。   The present invention relates to a microscope system, and more particularly to a microscope system capable of performing exposure with high accuracy.

従来、微小な構造の電気機械システムであるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)に関する技術を研究開発する研究開発機関では、多種多様のMEMSデバイスが製作されている。また、MEMSデバイスの欠陥チェックなどに使用する顕微鏡装置と、MEMSデバイスを製作する露光装置とのそれぞれを用いて研究開発が行われている。   Conventionally, a wide variety of MEMS devices have been manufactured at research and development institutions that research and develop technologies related to MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), which are micro-mechanical electromechanical systems. In addition, research and development have been carried out using each of a microscope apparatus used for checking a defect of a MEMS device and an exposure apparatus for manufacturing the MEMS device.

例えば、図1は、従来の顕微鏡装置を示す側面図である。   For example, FIG. 1 is a side view showing a conventional microscope apparatus.

図1に示すように、顕微鏡装置11は、露光対象物12が載置されるステージ13と、対物レンズ14が装着されるレボルバ15とが取り付けられている顕微鏡本体16の上部に、下から順に、落射照明ユニット17、AF(Auto Focus)ユニット18、および観察鏡筒19が装着されて構成される。また、落射照明ユニット17には、露光対象物12を照明するランプ(図示せず)が収納されたランプハウス20が取り付けられ、観察鏡筒19には、カメラポート21を介して撮像装置22が取り付けられる。   As shown in FIG. 1, the microscope apparatus 11 includes, in order from the bottom, an upper part of a microscope main body 16 to which a stage 13 on which an exposure target 12 is placed and a revolver 15 to which an objective lens 14 is attached are attached. The epi-illumination unit 17, the AF (Auto Focus) unit 18, and the observation barrel 19 are mounted. The epi-illumination unit 17 is provided with a lamp house 20 in which a lamp (not shown) for illuminating the exposure object 12 is housed, and an imaging device 22 is connected to the observation barrel 19 via a camera port 21. It is attached.

また、MEMSデバイスを製作する露光装置には、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)などの空間光変調手段により形成したパターンを縮小投影する、いわゆるマスクレス露光装置(特許文献1参照)を使用することができる。   As an exposure apparatus for manufacturing a MEMS device, for example, a so-called maskless exposure apparatus (see Patent Document 1) that projects a pattern formed by spatial light modulation means such as DMD (Digital Micromirror Device) in a reduced scale is used. Can do.

特開2004−335639号公報JP 2004-335639 A

ところで、従来、MEMSデバイスを製作する作業と、MEMSデバイスを観察する作業とが繰り返して行われる研究開発では、それらの作業を効率よく行うことが要求される。しかしながら、顕微鏡装置と露光装置とはそれぞれ独立した装置であるので、それらの装置間でMEMSデバイスを移動させる必要があり、作業を効率よく行うことが困難であった。   By the way, conventionally, in the research and development in which the work of manufacturing the MEMS device and the work of observing the MEMS device are repeatedly performed, it is required to perform these work efficiently. However, since the microscope apparatus and the exposure apparatus are independent apparatuses, it is necessary to move the MEMS device between these apparatuses, and it is difficult to perform the work efficiently.

またMEMSの研究開発を行うためには、顕微鏡装置と露光装置とのそれぞれが必要となるため、高額な費用が必要になるとともに、2台分の装置の設置スペースが必要になる。   Also, in order to conduct research and development of MEMS, both a microscope apparatus and an exposure apparatus are required, which requires high costs and installation space for two apparatuses.

このような問題に対し、例えば、1台でかつ複数の対物レンズを切り替えて使用可能な装置で、MEMSデバイスの製作および観察を行うことができれば問題を解決することができると考えられるが、そのような装置では高精度で露光することは困難であると考えられる。   For such a problem, for example, if it is possible to manufacture and observe a MEMS device with a single device that can be used by switching a plurality of objective lenses, it is considered that the problem can be solved. In such an apparatus, it is considered difficult to perform exposure with high accuracy.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、高精度で露光することができるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and enables exposure with high accuracy.

本発明の顕微鏡システムは、露光対象物を載置するステージと、複数の対物レンズが装着され、前記露光対象物を露光する際の光軸上に配置される前記対物レンズを切り替える切り替え手段と、前記露光対象物に照射される露光光を発生する露光光源と、前記露光光源から発せられた露光光を、露光領域に従ったパターンで変調する空間光変調手段と、前記対物レンズごとに倍率補正調整がなされた複数の第2対物レンズと、前記切り替え手段により前記対物レンズが切り替えられると、前記光軸上に配置された前記対物レンズに対して倍率補正調整がなされている前記第2対物レンズを経由して、前記空間光変調手段により変調された露光光が前記対物レンズに入射するように、前記第2対物レンズを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。   The microscope system of the present invention includes a stage for placing an exposure object, a plurality of objective lenses, and switching means for switching the objective lens disposed on the optical axis when exposing the exposure object; An exposure light source that generates exposure light that irradiates the exposure object, a spatial light modulation means that modulates the exposure light emitted from the exposure light source with a pattern according to an exposure area, and a magnification correction for each objective lens A plurality of second objective lenses that have been adjusted and the second objective lens that has been subjected to magnification correction adjustment with respect to the objective lens disposed on the optical axis when the objective lens is switched by the switching means. Selecting means for selecting the second objective lens so that the exposure light modulated by the spatial light modulation means is incident on the objective lens. To.

本発明の顕微鏡システムにおいては、切り替え手段により対物レンズが切り替えられると、光軸上に配置された対物レンズに対して倍率補正調整がなされている第2対物レンズを経由して、空間光変調手段により変調された露光光が対物レンズに入射するように、第2対物レンズが選択される。これにより、高精度で露光対象物を露光することができる。   In the microscope system of the present invention, when the objective lens is switched by the switching means, the spatial light modulation means passes through the second objective lens in which the magnification correction adjustment is performed on the objective lens disposed on the optical axis. The second objective lens is selected so that the exposure light modulated by the above is incident on the objective lens. Thereby, the exposure object can be exposed with high accuracy.

本発明の顕微鏡システムによれば、高精度で露光することができる。   According to the microscope system of the present invention, exposure can be performed with high accuracy.

従来の顕微鏡装置を示す側面図である。It is a side view which shows the conventional microscope apparatus. 本発明を適用した顕微鏡システムの第1の実施の形態の構成例を示す側面図である。It is a side view which shows the structural example of 1st Embodiment of the microscope system to which this invention is applied. 露光照明ユニットの内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of an exposure illumination unit. 露光光源を側面から見た部分的な断面図である。It is the fragmentary sectional view which looked at the exposure light source from the side. AFユニットの構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of AF unit. 露光照明ユニットの他の構成例の内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the other structural example of an exposure illumination unit. 顕微鏡システムの第2の実施の形態の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of 2nd Embodiment of a microscope system. 露光照明ユニットの内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of an exposure illumination unit.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図2は、本発明を適用した顕微鏡システムの第1の実施の形態の構成例を示す側面図である。なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。   FIG. 2 is a side view showing a configuration example of the first embodiment of the microscope system to which the present invention is applied. In the present specification, the system represents the entire apparatus constituted by a plurality of apparatuses.

図2に示されている顕微鏡システム31は、図1の顕微鏡装置11のAFユニット18と観察鏡筒19との間に、露光照明ユニット32が装着された構成となっている。即ち、顕微鏡システム31は、ステージ13、対物レンズ14、レボルバ15、顕微鏡本体16、ランプハウス20を備えた落射照明ユニット17、AFユニット18、観察鏡筒19、および露光照明ユニット32を備えて構成されている。   The microscope system 31 shown in FIG. 2 has a configuration in which an exposure illumination unit 32 is mounted between the AF unit 18 and the observation barrel 19 of the microscope apparatus 11 shown in FIG. That is, the microscope system 31 includes a stage 13, an objective lens 14, a revolver 15, a microscope main body 16, an epi-illumination unit 17 having a lamp house 20, an AF unit 18, an observation barrel 19, and an exposure illumination unit 32. Has been.

ステージ13は、その上面にウェハや液晶基板などの露光対象物12を固定し、水平方向および鉛直方向へ露光対象物12を移動することができるように構成されている。   The stage 13 is configured such that the exposure object 12 such as a wafer or a liquid crystal substrate is fixed on the upper surface thereof, and the exposure object 12 can be moved in the horizontal direction and the vertical direction.

対物レンズ14は、露光対象物12の観察または露光の際の倍率を決定し、低倍率から高倍率までの複数の対物レンズ14がレボルバ15に装着されている。   The objective lens 14 determines the magnification at the time of observing or exposing the exposure object 12, and a plurality of objective lenses 14 having a low magnification to a high magnification are mounted on the revolver 15.

また、図2において、露光対象物12の観察または露光に使用される対物レンズ14の光軸を光軸L1とし、レボルバ15を回転させることで、光軸L1上に配置される対物レンズ14が切り替えられる。このように、光軸L1上に配置される対物レンズ14を切り替えることで、露光対象物12の観察または露光の際の倍率が変更される。   In FIG. 2, the objective lens 14 disposed on the optical axis L1 is rotated by rotating the revolver 15 with the optical axis of the objective lens 14 used for observation or exposure of the exposure object 12 as the optical axis L1. Can be switched. Thus, by switching the objective lens 14 arranged on the optical axis L1, the magnification at the time of observing or exposing the exposure object 12 is changed.

顕微鏡本体16は、顕微鏡システム31の基部であり、ステージ13およびレボルバ15を固定するとともに、顕微鏡本体16の上部には、下から順に、落射照明ユニット17、AFユニット18、露光照明ユニット32、および観察鏡筒19が装着される。   The microscope body 16 is a base part of the microscope system 31 and fixes the stage 13 and the revolver 15. The microscope body 16 has an epi-illumination unit 17, an AF unit 18, an exposure illumination unit 32, An observation barrel 19 is attached.

落射照明ユニット17には、図示しないランプが収納されたランプハウス20が取り付けられており、ランプから発せられた照明光が、落射照明ユニット17内の光路合成ミラー41により反射され、光軸L1に沿って伝搬し、露光対象物12を照明する。また、照明光としては、露光対象物12を感光させないとともに、可視光での露光対象物12の観察が可能な波長域の光、例えば、600nm付近の光が用いられる。   The epi-illumination unit 17 is provided with a lamp house 20 in which a lamp (not shown) is accommodated. Illumination light emitted from the lamp is reflected by the optical path combining mirror 41 in the epi-illumination unit 17 and is reflected on the optical axis L1. Propagated along and illuminates the exposure object 12. Further, as the illumination light, light having a wavelength range in which the exposure object 12 is not exposed and the observation object 12 can be observed with visible light, for example, light in the vicinity of 600 nm is used.

AFユニット18は、TTL(Through The Lens)方式によりオートフォーカスを行うための装置であり、図5を参照して後述するように、露光対象物12に対してAF光を照射するAF光源や、AF光が照射された露光対象物12の照射面の画像を取得する撮像素子などが内蔵されている。また、AF光としては、露光対象物12を感光させない波長域の光、例えば、800nm付近の光が用いられる。   The AF unit 18 is an apparatus for performing autofocus by a TTL (Through The Lens) method. As will be described later with reference to FIG. 5, an AF light source that irradiates the exposure target 12 with AF light, An image sensor for acquiring an image of the irradiated surface of the exposure object 12 irradiated with AF light is incorporated. Further, as the AF light, light in a wavelength region that does not expose the exposure target 12, for example, light near 800 nm is used.

露光照明ユニット32は、図3を参照して後述するように、露光対象物12を露光するための露光光を照射する露光光源などを内蔵し、露光光源から発せられた露光光が露光照明ユニット17の光軸L1に配置されたダイクロイックミラー43により、光軸L1に沿って露光対象物12に照射されて、露光対象物12が露光される。また、露光光としては、露光対象物12を感光させる波長域の光、例えば、430nmの光が用いられる。   As will be described later with reference to FIG. 3, the exposure illumination unit 32 includes an exposure light source that irradiates exposure light for exposing the exposure object 12, and the exposure light emitted from the exposure light source is exposed to the exposure illumination unit. The exposure object 12 is irradiated along the optical axis L1 by the dichroic mirror 43 disposed on the 17 optical axes L1, and the exposure object 12 is exposed. Further, as the exposure light, light in a wavelength range that exposes the exposure object 12, for example, light of 430 nm is used.

観察鏡筒19は、対物レンズ14と共に用いることで、露光対象物12の像を結像する結像光学系を備え、ユーザは、観察鏡筒19の接眼レンズを介して、露光対象物12の像を肉眼で観察することができる。また、観察鏡筒19が有するカメラポート21を介して、露光対象物12の観察像を撮像する撮像装置22を装着することができる。   The observation lens barrel 19 includes an imaging optical system that forms an image of the exposure target object 12 when used together with the objective lens 14, and the user uses the eyepiece lens of the observation lens barrel 19 to connect the exposure target object 12. The image can be observed with the naked eye. An imaging device 22 that captures an observation image of the exposure object 12 can be attached via a camera port 21 of the observation barrel 19.

ここで、対物レンズ14から観察鏡筒19に向かう光軸L1上には、光路合成ミラー41、並びにダイクロイックミラー42および43が配置されている。ダイクロイックミラー42および43は、それぞれ異なる所定の波長域の光だけを反射し、それらの波長域以外の光を透過させる特殊なミラー(例えば、マルチバンドダイクロイックミラー)である。   Here, an optical path combining mirror 41 and dichroic mirrors 42 and 43 are disposed on the optical axis L1 from the objective lens 14 toward the observation barrel 19. The dichroic mirrors 42 and 43 are special mirrors (for example, multiband dichroic mirrors) that reflect only light in different predetermined wavelength ranges and transmit light outside those wavelength ranges.

光路合成ミラー41は、落射照明ユニット17内に配置されており、ランプハウス20のランプから発せられた照明光(例えば、波長が600nm付近である光)の一部を反射し、残りを透過させる。即ち、光路合成ミラー41は、落射照明光路の光軸L2に沿って光路合成ミラー41に入射する照明光を、光軸L1に沿って対物レンズ14に向かって反射し、対物レンズ14を介して露光対象物12に照明光が照射される。一方、光路合成ミラー41は、AFユニット18からのAF光、および、露光照明ユニット32からの露光光を透過させることができる。   The optical path combining mirror 41 is disposed in the epi-illumination unit 17 and reflects a part of the illumination light (for example, light having a wavelength near 600 nm) emitted from the lamp of the lamp house 20 and transmits the rest. . In other words, the optical path synthesis mirror 41 reflects the illumination light incident on the optical path synthesis mirror 41 along the optical axis L2 of the epi-illumination optical path toward the objective lens 14 along the optical axis L1, and passes through the objective lens 14. Illumination light is irradiated to the exposure object 12. On the other hand, the optical path combining mirror 41 can transmit the AF light from the AF unit 18 and the exposure light from the exposure illumination unit 32.

ダイクロイックミラー42は、AFユニット18内に配置されており、AF光源(後述する図5のAF光源71)から発せられたAF光(例えば、波長が800nm付近である光)だけを反射し、AF光の波長域以外の光を透過させる。   The dichroic mirror 42 is disposed in the AF unit 18 and reflects only AF light (for example, light having a wavelength of about 800 nm) emitted from an AF light source (an AF light source 71 in FIG. 5 described later). Transmits light outside the wavelength range of light.

即ち、ダイクロイックミラー42は、AF光路の光軸L3に沿ってダイクロイックミラー42に入射するAF光を、光軸L1に沿って対物レンズ14に向かって反射し、対物レンズ14を介して露光対象物12にAF光が照射される。そして、露光対象物12で反射または拡散されたAF光が、対物レンズ14を介してダイクロイックミラー42に入射し、ダイクロイックミラー42は、そのAF光をAF光路の光軸L3に沿って反射する。一方、ダイクロイックミラー42は、露光照明ユニット32からの露光光や光路合成ミラー41を透過した照明光を透過させることができる。   That is, the dichroic mirror 42 reflects the AF light incident on the dichroic mirror 42 along the optical axis L3 of the AF optical path toward the objective lens 14 along the optical axis L1, and passes through the objective lens 14 to expose an object to be exposed. 12 is irradiated with AF light. Then, the AF light reflected or diffused by the exposure object 12 enters the dichroic mirror 42 via the objective lens 14, and the dichroic mirror 42 reflects the AF light along the optical axis L 3 of the AF optical path. On the other hand, the dichroic mirror 42 can transmit the exposure light from the exposure illumination unit 32 and the illumination light transmitted through the optical path combining mirror 41.

ダイクロイックミラー43は、露光照明ユニット32内に配置されており、露光光源(後述する図3の露光光源51)から発せられた露光光(例えば、波長が430nmである光)だけを反射し、露光光の波長域以外の光を透過させる。即ち、ダイクロイックミラー43は、露光光路の光軸L4に沿ってダイクロイックミラー43に入射する露光光を、光軸L1に沿って対物レンズ14に向かって反射し、対物レンズ14を介して露光対象物12に露光光が照射される。一方、ダイクロイックミラー43は、光路合成ミラー41を透過した照明光を透過させることができる。   The dichroic mirror 43 is disposed in the exposure illumination unit 32 and reflects only exposure light (for example, light having a wavelength of 430 nm) emitted from an exposure light source (exposure light source 51 in FIG. 3 to be described later) for exposure. Transmits light outside the wavelength range of light. That is, the dichroic mirror 43 reflects exposure light incident on the dichroic mirror 43 along the optical axis L4 of the exposure optical path toward the objective lens 14 along the optical axis L1, and passes through the objective lens 14 to expose the object to be exposed. 12 is irradiated with exposure light. On the other hand, the dichroic mirror 43 can transmit the illumination light transmitted through the optical path combining mirror 41.

このように構成されている顕微鏡システム31では、AFユニット18からの出力に応じてステージ13の高さが調整されて、対物レンズ14の焦点が露光対象物12に合わされた後、露光照明ユニット32からの露光光により露光対象物12が露光される。そして、ユーザは、観察鏡筒19の対物レンズを介して肉眼で、または、撮像装置22により撮像された画像により、露光対象物12を観察すること、例えば、欠陥チェックなどをすることができる。   In the microscope system 31 configured as described above, the height of the stage 13 is adjusted according to the output from the AF unit 18, and the objective lens 14 is focused on the exposure object 12, and then the exposure illumination unit 32. The exposure object 12 is exposed by the exposure light from. Then, the user can observe the exposure target 12 with the naked eye through the objective lens of the observation barrel 19 or with the image captured by the imaging device 22, for example, check defects.

従って、例えば、顕微鏡システム31をMEMSの研究開発に使用することで、MEMSデバイスを製作する作業と、MEMSデバイスを観察する作業とが繰り返して行われる研究開発において、製作および観察の対象となるMEMSデバイスをステージ13から移動させる必要がなく、それらの作業を効率よく行うことができる。   Therefore, for example, by using the microscope system 31 for MEMS research and development, in the research and development in which the work of manufacturing the MEMS device and the work of observing the MEMS device are repeatedly performed, the MEMS to be manufactured and observed There is no need to move the device from the stage 13, and these operations can be performed efficiently.

また、従来のように、顕微鏡装置と露光装置との独立した装置をそれぞれ用意する必要がなく、1台の顕微鏡システム31を購入するだけでよいので、研究開発を行うための費用が高額になることを抑制することができる。さらに、2台の装置を配置しなくてもよいので、従来よりも省スペースとすることができる。   Further, unlike the conventional case, it is not necessary to prepare separate apparatuses for the microscope apparatus and the exposure apparatus, and it is only necessary to purchase one microscope system 31, which increases the cost for research and development. This can be suppressed. Furthermore, since it is not necessary to arrange two devices, it is possible to save space compared to the prior art.

さらに、図1の顕微鏡装置11を既に所有しているユーザは、露光照明ユニット32を購入するだけで、露光対象物12の露光および観察を行うことができる顕微鏡システム31を構成することができる。   Furthermore, a user who already owns the microscope apparatus 11 of FIG. 1 can configure the microscope system 31 that can perform exposure and observation of the exposure object 12 only by purchasing the exposure illumination unit 32.

次に、図3は、露光照明ユニット32の内部構造を示す図であり、図3Aには、露光照明ユニット32の平面図が示されており、図3Bには、図3Aの矢印Aから見た露光照明ユニット32の矢視図が示されている。また、図3の露光照明ユニット32は、図2の観察鏡筒19に替えて、図示しない撮像装置を装着可能なカメラポート33を有する構成となっている。   Next, FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of the exposure illumination unit 32, FIG. 3A shows a plan view of the exposure illumination unit 32, and FIG. 3B shows a view from the arrow A in FIG. 3A. An arrow view of the exposure illumination unit 32 is shown. In addition, the exposure illumination unit 32 in FIG. 3 has a camera port 33 in which an imaging apparatus (not shown) can be mounted instead of the observation barrel 19 in FIG.

露光照明ユニット32には、露光対象物12に対して露光光を照射する露光光源51が配設されており、露光光源51から光軸L5に沿って、例えば、430nmの波長の露光光が発せられる。露光光源51は、露光光を発生するLED(Light Emitting Diode)が、光軸L5に対して直交する平面内のX−Y方向への微調整、および、光軸L5に対するズレ角度θの微調整が可能なXYθステージに保持されて構成されており、XYθステージにより露光光の光軸が調整可能となっている。   The exposure illumination unit 32 is provided with an exposure light source 51 that irradiates the exposure object 12 with exposure light, and emits exposure light having a wavelength of, for example, 430 nm from the exposure light source 51 along the optical axis L5. It is done. In the exposure light source 51, an LED (Light Emitting Diode) that generates exposure light makes fine adjustments in the XY direction in a plane orthogonal to the optical axis L5, and fine adjustment of the deviation angle θ with respect to the optical axis L5. The XYθ stage is configured to be held, and the optical axis of the exposure light can be adjusted by the XYθ stage.

露光光源51から光軸L5に沿って発せられた露光光は、光軸L5上に配置されているコンデンサーレンズ52により収束されてミラー53に入射する。ミラー53は、DMD54に向かう光軸L6に沿って露光光を反射し、DMD54に露光光が照射される。   The exposure light emitted from the exposure light source 51 along the optical axis L5 is converged by the condenser lens 52 disposed on the optical axis L5 and enters the mirror 53. The mirror 53 reflects the exposure light along the optical axis L6 toward the DMD 54, and the DMD 54 is irradiated with the exposure light.

DMD54は、像面と共役の位置に配置されており、ステージ13に載置されている露光対象物12に露光すべきパターンを、図示しない制御装置の制御に従って生成する。   The DMD 54 is disposed at a position conjugate with the image plane, and generates a pattern to be exposed on the exposure object 12 placed on the stage 13 according to control of a control device (not shown).

即ち、DMD54は、複数の微小なマイクロミラーがマトリクス状に配列されて構成されており、制御装置の制御に従って、各マイクロミラーの反射面を所定の方向へ傾けることができる。例えば、DMD54は、露光対象物12を露光すべき領域に該当するマイクロミラーの傾きを、光軸L6に沿って入射する露光光が光軸L4に向かって反射されるように制御し、露光対象物12を露光すべき領域以外の領域に該当するマイクロミラーの傾きを、光軸L6に沿って入射する露光光が光軸L4以外の方向に反射されるように制御(例えば、光軸L4がマイクロミラーに対して垂直になるように制御)する。   That is, the DMD 54 is configured by arranging a plurality of minute micromirrors in a matrix, and the reflective surface of each micromirror can be tilted in a predetermined direction under the control of the control device. For example, the DMD 54 controls the inclination of the micromirror corresponding to the area where the exposure object 12 is to be exposed so that the exposure light incident along the optical axis L6 is reflected toward the optical axis L4. Control the inclination of the micromirror corresponding to the region other than the region where the object 12 is to be exposed so that the exposure light incident along the optical axis L6 is reflected in a direction other than the optical axis L4 (for example, the optical axis L4 is Control so that it is perpendicular to the micromirror.

このように、DMD54では、各マイクロミラーで露光領域のパターンが形成され、その露光領域のマイクロミラーにより、露光対象物12を露光すべき領域に対応する露光光のみが光軸L4に沿って反射される。   As described above, in the DMD 54, the pattern of the exposure area is formed by each micromirror, and only the exposure light corresponding to the area where the exposure object 12 is to be exposed is reflected along the optical axis L4 by the micromirror in the exposure area. Is done.

DMD54により光軸L4に沿って反射された露光光は、DMD54とダイクロイックミラー43との間に配置されている第2対物レンズ55−1を介してダイクロイックミラー43に入射する。そして、ダイクロイックミラー43により、光軸L1に沿って露光対象物12に向かって反射され、対物レンズ14を介して露光対象物12の露光面を露光する。   The exposure light reflected by the DMD 54 along the optical axis L4 is incident on the dichroic mirror 43 via the second objective lens 55-1 disposed between the DMD 54 and the dichroic mirror 43. Then, the light is reflected by the dichroic mirror 43 toward the exposure object 12 along the optical axis L <b> 1, and the exposure surface of the exposure object 12 is exposed via the objective lens 14.

ここで、露光照明ユニット32は、2つの第2対物レンズ55−1および55−2を備えており、第2対物レンズ55−1および55−2は、露光に使用される対物レンズ14に対して倍率補正調整がなされている。   Here, the exposure illumination unit 32 includes two second objective lenses 55-1 and 55-2, and the second objective lenses 55-1 and 55-2 correspond to the objective lens 14 used for exposure. The magnification correction adjustment has been made.

具体的には、第2対物レンズ55−1および55−2は、複数のレンズ群と、それらのレンズ群の位置を光軸方向に調整可能な調整機構とを備えて構成される。一般的に、顕微鏡用の対物レンズ14は、±5%の倍率誤差が許容されており、対物レンズ14ごとに倍率にバラツキが生じている。そこで、第2対物レンズ55−1および55−2は、それぞれ組み合わされて使用される対物レンズ14の誤差を解消するように、調整機構が複数のレンズ群の位置を微調整することで、それぞれの倍率が微調整される。   Specifically, the second objective lenses 55-1 and 55-2 include a plurality of lens groups and an adjustment mechanism that can adjust the positions of these lens groups in the optical axis direction. In general, a magnification error of ± 5% is allowed for the objective lens 14 for a microscope, and the objective lens 14 varies in magnification. Therefore, the second objective lenses 55-1 and 55-2 are respectively adjusted by the adjustment mechanism finely adjusting the positions of the plurality of lens groups so as to eliminate the error of the objective lens 14 used in combination. The magnification of is finely adjusted.

例えば、第2対物レンズ55−1には、10倍の倍率の対物レンズ14に生じる誤差を0にするように、第2対物レンズ55−1自身の倍率を補正する調整がなされている。また、第2対物レンズ55−2には、100倍の倍率の対物レンズ14に生じる誤差を0にするように、第2対物レンズ55−2自身の倍率を補正する調整がなされている。   For example, the second objective lens 55-1 is adjusted to correct the magnification of the second objective lens 55-1 so that the error generated in the objective lens 14 having a magnification of 10 is zero. In addition, the second objective lens 55-2 is adjusted to correct the magnification of the second objective lens 55-2 itself so that an error generated in the objective lens 14 having a magnification of 100 times becomes zero.

第2対物レンズ55−1および55−2は、それぞれの光軸が平行になるように、台座82の上面に固定される。台座82は、露光照明ユニット32の筐体の底面上に配設された2本のレール81aおよび81bにスライド可能に取り付けられており、レール81aおよび81bにより、光軸L4と直交する方向に案内される。   The second objective lenses 55-1 and 55-2 are fixed to the upper surface of the pedestal 82 so that their optical axes are parallel to each other. The pedestal 82 is slidably attached to two rails 81a and 81b disposed on the bottom surface of the casing of the exposure illumination unit 32, and is guided in a direction perpendicular to the optical axis L4 by the rails 81a and 81b. Is done.

また、露光照明ユニット32の筐体の底面上には、レール81aおよび81bの長手方向と平行な回転軸を有するモータ83が配設されており、モータ83の回転軸には、例えば、ユニバーサルジョイントを介してボールネジ軸84が接続されている。そして、ボールネジ軸84のネジ部に組み合わされるボールネジナットは、台座82に固定されている連結部材85に装着されており、連結部材85により台座82とボールネジ軸84とが連結されている。   A motor 83 having a rotation axis parallel to the longitudinal direction of the rails 81a and 81b is disposed on the bottom surface of the casing of the exposure illumination unit 32. The rotation axis of the motor 83 includes, for example, a universal joint. A ball screw shaft 84 is connected via The ball screw nut combined with the screw portion of the ball screw shaft 84 is attached to a connecting member 85 fixed to the pedestal 82, and the pedestal 82 and the ball screw shaft 84 are connected by the connecting member 85.

即ち、モータ83によるボールネジ軸84の回転運動が、ボールネジ軸84のネジ部と連結部材85のボールネジナットとにより、台座82を光軸L4に直交する方向に移動させる直動運動に変換される。つまり、モータ83が回転することにより、台座82に固定された第2対物レンズ55−1および55−2が光軸L4に直交する方向に移動する。   That is, the rotational motion of the ball screw shaft 84 by the motor 83 is converted into a linear motion that moves the base 82 in a direction orthogonal to the optical axis L4 by the threaded portion of the ball screw shaft 84 and the ball screw nut of the connecting member 85. That is, when the motor 83 rotates, the second objective lenses 55-1 and 55-2 fixed to the pedestal 82 move in a direction orthogonal to the optical axis L4.

モータ83は、モータドライバ基板86の制御に従って駆動する。モータドライバ基板86には、レボルバ15の回転に従って光軸L1上に配置される対物レンズ14の倍率を示す信号(例えば、対物レンズ14が装着されている番地など)が供給される。   The motor 83 is driven according to the control of the motor driver board 86. A signal indicating the magnification of the objective lens 14 arranged on the optical axis L1 according to the rotation of the revolver 15 (for example, an address where the objective lens 14 is mounted) is supplied to the motor driver board 86.

モータドライバ基板86は、例えば、10倍の倍率の対物レンズ14が光軸L1上に配置されたことを検出すると、モータ83を回転させて台座82をスライドさせ、第2対物レンズ55−1を光軸L4上に挿入して配置させる。一方、モータドライバ基板86は、例えば、100倍の倍率の対物レンズ14が光軸L1上に配置されたことを検出すると、モータ83を回転させて台座82をスライドさせ、第2対物レンズ55−2を光軸L4上に挿入して配置させる。   For example, when the motor driver board 86 detects that the objective lens 14 having a magnification of 10 times is arranged on the optical axis L1, the motor 83 is rotated to slide the base 82, and the second objective lens 55-1 is moved. It is inserted and placed on the optical axis L4. On the other hand, when the motor driver board 86 detects that the objective lens 14 having a magnification of 100 times is arranged on the optical axis L1, for example, the motor 83 is rotated to slide the pedestal 82 and the second objective lens 55- 2 is inserted and arranged on the optical axis L4.

また、露光照明ユニット32の筐体の底面上には、例えば、フォトダイオードなどの検出部を備えたリミットセンサ87aおよび87bが、第2対物レンズ55−1および55−2の光軸間の距離に応じた間隔で配設されている。リミットセンサ87aおよび87bは、検出部による光の検出の有無を示す信号をモータドライバ基板86に出力する。   Further, on the bottom surface of the casing of the exposure illumination unit 32, for example, limit sensors 87a and 87b having a detection unit such as a photodiode are distances between the optical axes of the second objective lenses 55-1 and 55-2. It is arranged at intervals according to. The limit sensors 87a and 87b output a signal indicating whether or not light is detected by the detection unit to the motor driver board 86.

また、台座82に固定されている遮光板88は、台座82のスライドによって、第2対物レンズ55−1が光軸L4上に配置されると、リミットセンサ87aの受光部を遮光する。一方、遮光板88は、台座82のスライドによって、第2対物レンズ55−2が光軸L4上に配置されると、リミットセンサ87bの受光部を遮光する。   The light shielding plate 88 fixed to the pedestal 82 shields the light receiving portion of the limit sensor 87a when the second objective lens 55-1 is arranged on the optical axis L4 by sliding the pedestal 82. On the other hand, when the second objective lens 55-2 is disposed on the optical axis L4 by sliding the pedestal 82, the light shielding plate 88 shields the light receiving portion of the limit sensor 87b.

従って、モータドライバ基板86は、リミットセンサ87aおよび87bを移動させるときに、リミットセンサ87aおよび87bからの出力に従って、第2対物レンズ55−1および55−2のいずれかが光軸L4上に配置されたことを検出して、モータ83の回転を停止する。   Therefore, when the motor driver board 86 moves the limit sensors 87a and 87b, one of the second objective lenses 55-1 and 55-2 is arranged on the optical axis L4 according to the output from the limit sensors 87a and 87b. When this is detected, the rotation of the motor 83 is stopped.

このように、露光照明ユニット32は、10倍の倍率の対物レンズ14に対して倍率補正調整がなされている第2対物レンズ55−1と、100倍の倍率の対物レンズ14に対して倍率補正調整がなされている第2対物レンズ55−2とを備えており、10倍の倍率の対物レンズ14と100倍の倍率の対物レンズ14との切り替えに応じて、光軸L4上に配置される第2対物レンズ55−1および55−2が切り替えられるので、光軸L1上に配置される対物レンズ14を切り替えても、正確な倍率(理論値どおりの倍率)で露光対象物12の露光面を露光することができる。   As described above, the exposure illumination unit 32 corrects the magnification of the second objective lens 55-1 in which the magnification correction adjustment is performed on the objective lens 14 having a magnification of 10 times and the objective lens 14 having a magnification of 100 times. The second objective lens 55-2 that has been adjusted is provided, and is arranged on the optical axis L4 in accordance with switching between the objective lens 14 having a magnification of 10 and the objective lens 14 having a magnification of 100 times. Since the second objective lenses 55-1 and 55-2 are switched, the exposure surface of the exposure target 12 can be accurately magnified (magnification as the theoretical value) even when the objective lens 14 disposed on the optical axis L1 is switched. Can be exposed.

即ち、一般的に、顕微鏡が有する複数の対物レンズは、±5%の倍率誤差が許容されており、複数の対物レンズに対して1つの第2対物レンズを使用する場合には、露光に用いる対物レンズを切り替えるたびに、それぞれの対物レンズの誤差によって、正確な倍率で露光することができなかった。従って、例えば、露光領域が広いときと狭いときとで、ユーザが生成したい線幅に対して誤差が発生していた。   That is, in general, a plurality of objective lenses included in a microscope allow a magnification error of ± 5%, and are used for exposure when one second objective lens is used for a plurality of objective lenses. Each time the objective lens was switched, exposure could not be performed with an accurate magnification due to an error of each objective lens. Therefore, for example, an error occurs with respect to the line width that the user wants to generate when the exposure area is wide and when the exposure area is narrow.

これに対し、露光照明ユニット32では、例えば、露光領域が広いときには、10倍の倍率の対物レンズ14と第2対物レンズ55−1との組み合わせで露光を行うとともに、露光領域が狭いときには、100倍の倍率の対物レンズ14と第2対物レンズ55−2との組み合わせで露光を行うので、それぞれの露光領域に対して、ユーザが生成したい線幅で、露光対象物12の露光面を露光することができる。   On the other hand, in the exposure illumination unit 32, for example, when the exposure area is wide, the exposure is performed with the combination of the objective lens 14 having the magnification of 10 times and the second objective lens 55-1, and when the exposure area is narrow, Since the exposure is performed by the combination of the objective lens 14 having the double magnification and the second objective lens 55-2, the exposure surface of the exposure object 12 is exposed with the line width that the user wants to generate for each exposure region. be able to.

次に、図4は、図3の露光光源51を側面から見た部分的な断面図である。   Next, FIG. 4 is a partial sectional view of the exposure light source 51 of FIG.

図4に示すように、露光光源51は、露光光を発生するLED61が、LED61を駆動させる基板62に実装されており、LED61の前方(LED61が露光光を出力する方向)には、コリメータレンズ63およびフライアイレンズ64が装着されている。LED61から発せられた露光光は、コリメータレンズ63およびフライアイレンズ64により平行な光束に補正される。   As shown in FIG. 4, in the exposure light source 51, an LED 61 that generates exposure light is mounted on a substrate 62 that drives the LED 61, and a collimator lens is located in front of the LED 61 (the direction in which the LED 61 outputs exposure light). 63 and a fly-eye lens 64 are mounted. The exposure light emitted from the LED 61 is corrected to a parallel light beam by the collimator lens 63 and the fly-eye lens 64.

そして、LED61、基板62、コリメータレンズ63、およびフライアイレンズ64が一体となってXYθステージ65に保持されており、XYθステージ65により、露光光源51からミラー53(図3)に向かう光軸L5に一致するように、露光光の光軸が調整される。   The LED 61, the substrate 62, the collimator lens 63, and the fly-eye lens 64 are integrally held by the XYθ stage 65, and the XYθ stage 65 causes the optical axis L5 from the exposure light source 51 to the mirror 53 (FIG. 3). So that the optical axis of the exposure light is adjusted.

次に、図5を参照して、AFユニット18の構成について説明する。   Next, the configuration of the AF unit 18 will be described with reference to FIG.

AFユニット18において、AF光源71は、露光対象物12を感光させない波長域のAF光、例えば、800nm付近の波長域のAF光を発生する。AF光源71から発せられたAF光は、スリット72を通過することで、コンデンサーレンズ73に入射しない不要な光がカットされる。スリット72を通過した照明光は、コンデンサーレンズ73により収束されてハーフマスク74に入射する。ハーフマスク74は、例えば、照明光の光軸方向から見て半円の形状の光を通過させるマスクであり、コンデンサーレンズ73により集光されたAF光の光束を、半円の形状とする。   In the AF unit 18, the AF light source 71 generates AF light in a wavelength range in which the exposure target 12 is not exposed, for example, AF light in a wavelength range near 800 nm. When the AF light emitted from the AF light source 71 passes through the slit 72, unnecessary light that does not enter the condenser lens 73 is cut. The illumination light that has passed through the slit 72 is converged by the condenser lens 73 and enters the half mask 74. The half mask 74 is, for example, a mask that allows light having a semicircular shape to pass through when viewed from the optical axis direction of the illumination light. The light beam of the AF light collected by the condenser lens 73 is formed into a semicircular shape.

ハーフマスク74を通過した照明光は、ハーフミラー75を透過して、リレーレンズ76aおよび76bによりリレーされて、図3のダイクロイックミラー42により、光軸L1に沿って露光対象物12に向かって反射される。そして、光軸L1上にある対物レンズ14の瞳にハーフマスク74の像が形成され、露光対象物12の露光対象面にAF光が照射される。このとき、スリット72と、露光対象物12の露光対象面が共役な関係なっているので、スリット72の像が露光対象物12の露光対象面に照射される。   The illumination light that has passed through the half mask 74 passes through the half mirror 75, is relayed by the relay lenses 76a and 76b, and is reflected toward the exposure object 12 along the optical axis L1 by the dichroic mirror 42 in FIG. Is done. Then, an image of the half mask 74 is formed on the pupil of the objective lens 14 on the optical axis L1, and the exposure target surface of the exposure target 12 is irradiated with AF light. At this time, since the slit 72 and the exposure target surface of the exposure target 12 have a conjugate relationship, the image of the slit 72 is irradiated on the exposure target surface of the exposure target 12.

露光対象物12の露光対象面で反射されたAF光は、対物レンズ14、ダイクロイックミラー42並びに、リレーレンズ76aおよび76bを介して、ハーフミラー75に入射し、ハーフミラー75によりミラー77に向かって反射される。そして、ミラー77により反射されたAF光は、結像レンズ78により集光されて、CCD79の撮像面に露光対象物12の露光対象面の像が結像され、CCD79により画像が撮像される。   The AF light reflected by the exposure target surface of the exposure target 12 enters the half mirror 75 via the objective lens 14, the dichroic mirror 42, and the relay lenses 76 a and 76 b, and is directed toward the mirror 77 by the half mirror 75. Reflected. The AF light reflected by the mirror 77 is condensed by the imaging lens 78, and an image of the exposure target surface of the exposure target 12 is formed on the imaging surface of the CCD 79, and the image is captured by the CCD 79.

CCD79により撮像された画像は、図示しない画像処理装置により画像処理が施され、AF光による像の重心位置が求められる。そして、画像処理からの出力に応じて、例えば、図示しない制御装置がステージ13の光軸L1方向の位置を制御し、像の重心位置が光軸上となるようにステージ13に載置された露光対象物12の高さが調整される。これにより、対物レンズ14の焦点が露光対象物12の露光対象面に合致する。   The image captured by the CCD 79 is subjected to image processing by an image processing device (not shown), and the position of the center of gravity of the image by AF light is obtained. Then, according to the output from the image processing, for example, a control device (not shown) controls the position of the stage 13 in the direction of the optical axis L1, and is placed on the stage 13 so that the center of gravity of the image is on the optical axis. The height of the exposure object 12 is adjusted. Thereby, the focus of the objective lens 14 matches the exposure target surface of the exposure target 12.

なお、AF光を照射してスリット72の像のコントラストに基づいてフォーカスを求める場合、半円の形状のハーフマスク74は必要なく、ハーフマスク74を用いずにAFユニット18を構成してもよい。   In addition, when focus is calculated | required based on the contrast of the image of the slit 72 by irradiating AF light, the half mask 74 of a semicircle shape is unnecessary, and you may comprise the AF unit 18 without using the half mask 74. .

ところで、図3の露光照明ユニット32では、第2対物レンズ55−1および55−2がスライドすることで、露光光の光路に配置される第2対物レンズが切り替えられているが、この他、例えば、所定の回転軸を中心に回転するレボルバに第2対物レンズ55−1および55−2を装着させて、対物レンズ14の切り替えに応じて、第2対物レンズ55−1および55−2を回転させて、露光光の光路に配置されるものを切り替えることができる。即ち、露光照明ユニット32は、第2対物レンズ55−1および55−2を切り替えて露光光の光路に挿入することができるように構成されていればよい。   By the way, in the exposure illumination unit 32 of FIG. 3, the second objective lenses 55-1 and 55-2 slide to switch the second objective lens arranged in the optical path of the exposure light. For example, the second objective lenses 55-1 and 55-2 are attached to a revolver that rotates about a predetermined rotation axis, and the second objective lenses 55-1 and 55-2 are changed according to the switching of the objective lens 14. By rotating, it is possible to switch what is arranged in the optical path of the exposure light. That is, the exposure illumination unit 32 only needs to be configured so that the second objective lenses 55-1 and 55-2 can be switched and inserted into the optical path of the exposure light.

さらに、第2対物レンズ55−1および55−2をスライドさせたり、回転させたりする他、例えば、第2対物レンズ55−1および55−2を固定した状態のままで、第2対物レンズ55−1および55−2のいずれかが選択されるように露光光の光路が切り替えられるようにしてもよい。   Further, the second objective lenses 55-1 and 55-2 are slid and rotated, and, for example, the second objective lenses 55-1 and 55-2 are kept fixed and the second objective lens 55 is maintained. The optical path of the exposure light may be switched so that either -1 or 55-2 is selected.

即ち、図6を参照して、露光光の光路が切り替えられる構成例の露光照明ユニットについて説明する。   That is, an exposure illumination unit having a configuration example in which the optical path of exposure light can be switched will be described with reference to FIG.

図6の露光照明ユニット32’では、第2対物レンズ55−1および55−2は、それぞれの光軸が平行になるように、所定の間隔で露光照明ユニット32の筐体の底面上に配設される。   In the exposure illumination unit 32 ′ of FIG. 6, the second objective lenses 55-1 and 55-2 are arranged on the bottom surface of the casing of the exposure illumination unit 32 at predetermined intervals so that the optical axes thereof are parallel to each other. Established.

また、DMD54により反射された露光光の光軸L4上には、露光光の光路を切り替える回動ミラー91および92が配置されており、回動ミラー91および92が同期して回動することで、第2対物レンズ55−1および55−2のいずれかが選択される。   Further, on the optical axis L4 of the exposure light reflected by the DMD 54, rotating mirrors 91 and 92 for switching the optical path of the exposure light are arranged, and the rotating mirrors 91 and 92 are rotated in synchronization. One of the second objective lenses 55-1 and 55-2 is selected.

図6では、第2対物レンズ55−1が選択された状態が示されており、回動ミラー91により反射された露光光は、第2対物レンズ55−1の光軸上に配置されているミラー93により反射されて、第2対物レンズ55−1に導入される。そして、第2対物レンズ55−1を通過した露光光は、第2対物レンズ55−1の光軸上に配置されているミラー94により反射されて、光軸L1上に配置される回動ミラー92により、光軸L1に沿って露光対象物12に向かって反射される。   FIG. 6 shows a state where the second objective lens 55-1 is selected, and the exposure light reflected by the rotating mirror 91 is arranged on the optical axis of the second objective lens 55-1. The light is reflected by the mirror 93 and introduced into the second objective lens 55-1. Then, the exposure light that has passed through the second objective lens 55-1 is reflected by the mirror 94 disposed on the optical axis of the second objective lens 55-1 and is disposed on the optical axis L1. 92, the light is reflected toward the exposure object 12 along the optical axis L1.

また、回動ミラー91および92が回動することにより、第2対物レンズ55−2が選択される。   Further, the second objective lens 55-2 is selected by turning the turning mirrors 91 and 92.

つまり、露光照明ユニット32’では、回動ミラー91が装着される円筒状の台座と、図示しないモータにより回動されるプーリ97aとの間にはベルト98aが掛けられており、プーリ97aの回動に応じて、回動ミラー91が回動する。同様に、回動ミラー92が装着される円筒状の台座と、図示しないモータにより回動されるプーリ97bとの間にはベルト98bが掛けられており、プーリ97bの回動に応じて、回動ミラー92が回動する。   That is, in the exposure illumination unit 32 ′, the belt 98a is hung between the cylindrical base on which the rotating mirror 91 is mounted and the pulley 97a rotated by a motor (not shown). The rotating mirror 91 rotates in response to the movement. Similarly, a belt 98b is hung between a cylindrical pedestal on which the rotation mirror 92 is mounted and a pulley 97b rotated by a motor (not shown). The belt 98b rotates according to the rotation of the pulley 97b. The moving mirror 92 rotates.

プーリ97aおよび97bを回動させるモータは、図3のモータドライバ基板86と同様のモータドライバ基板(図示せず)により制御され、そのモータドライバ基板が、100倍の倍率の対物レンズ14が光軸L1上に配置されたことを検出すると、プーリ97aおよび97bを回転させて、回動ミラー91および92をそれぞれ回転させる。   The motor for rotating the pulleys 97a and 97b is controlled by a motor driver board (not shown) similar to the motor driver board 86 of FIG. 3, and the motor driver board has the objective lens 14 with a magnification of 100 times as the optical axis. When it is detected that it is arranged on L1, the pulleys 97a and 97b are rotated to rotate the rotating mirrors 91 and 92, respectively.

そして、回動ミラー91が、図6Aの時計回りに90度回転するとともに、回動ミラー92が180度回転することで、第2対物レンズ55−2が選択される。   Then, the rotating mirror 91 rotates 90 degrees clockwise in FIG. 6A and the rotating mirror 92 rotates 180 degrees, so that the second objective lens 55-2 is selected.

即ち、この場合、回動ミラー91により反射された露光光は、第2対物レンズ55−2の光軸上に配置されているミラー95により反射されて、第2対物レンズ55−2に導入される。そして、第2対物レンズ55−2を通過した露光光は、第2対物レンズ55−2の光軸上に配置されているミラー96により反射されて、光軸L1上に配置される回動ミラー92により、光軸L1に沿って露光対象物12に向かって反射される。   That is, in this case, the exposure light reflected by the rotating mirror 91 is reflected by the mirror 95 disposed on the optical axis of the second objective lens 55-2 and introduced into the second objective lens 55-2. The Then, the exposure light that has passed through the second objective lens 55-2 is reflected by the mirror 96 disposed on the optical axis of the second objective lens 55-2 and is disposed on the optical axis L1. 92, the light is reflected toward the exposure object 12 along the optical axis L1.

このように構成される露光照明ユニット32’により、図3の露光照明ユニット32と同様に、対物レンズ14の切り替えに応じて、10倍の倍率の対物レンズ14と第2対物レンズ55−1との組み合わせで露光を行うこと、および、100倍の倍率の対物レンズ14と第2対物レンズ55−2との組み合わせで露光を行うことができるので、露光の倍率を切り替えても、正確な倍率で露光対象物12の露光面を露光することができる。   With the exposure illumination unit 32 ′ configured as described above, similarly to the exposure illumination unit 32 of FIG. 3, the objective lens 14 having the magnification of 10 times and the second objective lens 55-1 according to switching of the objective lens 14. Since the exposure can be performed with the combination of the objective lens 14 with the magnification of 100 and the second objective lens 55-2, the accurate magnification can be obtained even if the exposure magnification is switched. The exposure surface of the exposure object 12 can be exposed.

なお、回動ミラー91および92を回動させるような構成以外でも、固定されている第2対物レンズ55−1および55−2のいずれかに光路を切り替えることができるように露光照明ユニット32’が構成されていればよい。例えば、複数のミラーを有する光路選択素子をスライドさせることにより、第2対物レンズ55−1および55−2のいずれかに光路を切り替えるように露光照明ユニット32’を構成することができる。   It should be noted that the exposure illumination unit 32 ′ can be switched to one of the fixed second objective lenses 55-1 and 55-2 other than the configuration in which the rotating mirrors 91 and 92 are rotated. Need only be configured. For example, the exposure illumination unit 32 ′ can be configured to switch the optical path to one of the second objective lenses 55-1 and 55-2 by sliding an optical path selection element having a plurality of mirrors.

なお、露光照明ユニット32は、第2対物レンズ55−1および55−2をスライドさせるための可動部を有し、露光照明ユニット32’は、回動ミラー91および92を回動させるための可動部を有しているが、第2対物レンズ55−1および55−2ごとに、露光光源51から露光対象物12までの光路をそれぞれ有することで、このような可動部を有しない構成とすることができる。   The exposure illumination unit 32 has a movable part for sliding the second objective lenses 55-1 and 55-2, and the exposure illumination unit 32 ′ is movable for rotating the rotating mirrors 91 and 92. However, each of the second objective lenses 55-1 and 55-2 has an optical path from the exposure light source 51 to the exposure object 12, thereby not having such a movable part. be able to.

即ち、図7は、顕微鏡システムの第2の実施の形態の構成例を示す正面図である。   That is, FIG. 7 is a front view showing a configuration example of the second embodiment of the microscope system.

図7の顕微鏡システム100は、2セットの顕微鏡部分と、それらの顕微鏡部分にまたがって配置された露光照明ユニット101を備えて構成される。   The microscope system 100 of FIG. 7 is configured to include two sets of microscope parts and an exposure illumination unit 101 disposed across the microscope parts.

2セットの顕微鏡部分は、図1の顕微鏡装置11から観察鏡筒19が取り外された構成とそれぞれ同一であり、即ち、ステージ13−1および13−2、対物レンズ14−1および14−2、レボルバ15−1および15−2、顕微鏡本体16−1および16−2、落射照明ユニット17−1および17−2、AFユニット18−1および18−2を備えて構成されている。   The two sets of microscope parts are the same as the configuration in which the observation barrel 19 is removed from the microscope apparatus 11 of FIG. 1, that is, stages 13-1 and 13-2, objective lenses 14-1 and 14-2, Revolvers 15-1 and 15-2, microscope main bodies 16-1 and 16-2, epi-illumination units 17-1 and 17-2, and AF units 18-1 and 18-2 are provided.

また、例えば、対物レンズ14−1は10倍の倍率とされ、対物レンズ14−2は100倍の倍率とされている。そして、対物レンズ14−1の光軸L1−1には、10倍の倍率の対物レンズ14−1に対して倍率補正調整がなされた第2対物レンズ55−1を介して露光光が照射される。一方、対物レンズ14−2の光軸L1−2には、100倍の倍率の対物レンズ14−2に対して倍率補正調整がなされた第2対物レンズ55−2を介して露光光が照射される。   Further, for example, the objective lens 14-1 has a magnification of 10 times, and the objective lens 14-2 has a magnification of 100 times. The optical axis L1-1 of the objective lens 14-1 is irradiated with exposure light through the second objective lens 55-1, which has been subjected to magnification correction adjustment with respect to the objective lens 14-1 having a magnification of 10 times. The On the other hand, the optical axis L1-2 of the objective lens 14-2 is irradiated with the exposure light via the second objective lens 55-2 that has been subjected to magnification correction adjustment with respect to the objective lens 14-2 having a magnification of 100 times. The

次に、図8は、露光照明ユニット101の内部構造を示す図である。   Next, FIG. 8 is a view showing the internal structure of the exposure illumination unit 101.

露光照明ユニット101は、2つの露光光源51−1および51−2を備えており、露光光源51−1および51−2から発せられた露光光は、それぞれ異なる光路を経由して光軸L1−1およびL1−2に照射される。   The exposure illumination unit 101 includes two exposure light sources 51-1 and 51-2, and the exposure light emitted from the exposure light sources 51-1 and 51-2 passes through different optical paths, respectively, along the optical axis L1-. 1 and L1-2.

即ち、露光光源51−1から光軸L1−1に向かう光路上には、シャッタ102−1、コンデンサーレンズ52−1、ミラー53−1、DMD54−1、第2対物レンズ55−1、およびダイクロイックミラー43−1が配置されている。また、露光光源51−2から光軸L1−2に向かう光路上には、シャッタ102−2、コンデンサーレンズ52−2、ミラー53−2、DMD54−2、第2対物レンズ55−2、およびダイクロイックミラー43−2が配置されている。   That is, on the optical path from the exposure light source 51-1 toward the optical axis L1-1, the shutter 102-1, the condenser lens 52-1, the mirror 53-1, the DMD 54-1, the second objective lens 55-1, and the dichroic. A mirror 43-1 is disposed. Further, on the optical path from the exposure light source 51-2 toward the optical axis L1-2, the shutter 102-2, the condenser lens 52-2, the mirror 53-2, the DMD 54-2, the second objective lens 55-2, and the dichroic are provided. A mirror 43-2 is arranged.

そして、露光光源51−1から発せられる露光光により露光を行うときには、シャッタ102−1を開放するとともに、シャッタ102−2が閉鎖されて、図7のステージ13−1に載置されている露光対象物12−1に対する露光が行われる。一方、露光光源51−2から発せられる露光光により露光を行うときには、シャッタ102−2を開放するとともに、シャッタ102−1が閉鎖されて、図7のステージ13−2に載置されている露光対象物12−2に対する露光が行われる。   When exposure is performed with exposure light emitted from the exposure light source 51-1, the shutter 102-1 is opened and the shutter 102-2 is closed, and the exposure placed on the stage 13-1 in FIG. Exposure to the object 12-1 is performed. On the other hand, when exposure is performed with exposure light emitted from the exposure light source 51-2, the shutter 102-2 is opened and the shutter 102-1 is closed, and the exposure placed on the stage 13-2 in FIG. Exposure to the object 12-2 is performed.

このように、2セットの顕微鏡部分を備え、露光光源51−1から露光対象物12−1までの光路、および、露光光源51−2から露光対象物12−2までの光路から可動部を排除する構成、即ち、光路を切り替えるための光学素子などを用いない構成とすることで、可動部のガタによる切り替え誤差が発生することがなくなり、高精度な露光が可能となる。また、10倍の倍率の対物レンズ14−1と第2対物レンズ55−1との組み合わせで露光を行うこと、および、100倍の倍率の対物レンズ14−2と第2対物レンズ55−2との組み合わせで露光を行うことができるので、露光の倍率を切り替えても、正確な倍率で露光対象物12の露光面を露光することができる。   In this way, two sets of microscope parts are provided, and movable parts are excluded from the optical path from the exposure light source 51-1 to the exposure object 12-1, and from the optical path from the exposure light source 51-2 to the exposure object 12-2. By adopting a configuration that does not use an optical element or the like for switching the optical path, a switching error due to backlash of the movable portion does not occur, and high-accuracy exposure is possible. Further, exposure is performed with a combination of the objective lens 14-1 having a magnification of 10 and the second objective lens 55-1, and the objective lens 14-2 and the second objective lens 55-2 having a magnification of 100 times are used. Therefore, even if the exposure magnification is switched, the exposure surface of the exposure object 12 can be exposed with an accurate magnification.

なお、ステージ13−1および13−2が1枚のステージにより構成されていてもよく、このようにすることで、そのステージに載置される露光対象物12の移動、例えば、光軸L1−1と光軸L1−2との間の移動をスムーズに行うことができ、作業効率を向上させることができる。   It should be noted that the stages 13-1 and 13-2 may be constituted by a single stage. By doing so, the movement of the exposure object 12 placed on the stage, for example, the optical axis L1- 1 and the optical axis L1-2 can be smoothly moved, and work efficiency can be improved.

また、顕微鏡システムが、2セット以上の複数の顕微鏡部分を備えて構成されていてもよく、それぞれの顕微鏡部分で倍率の異なる対物レンズを使用するようにしてもよい。   Moreover, the microscope system may be configured to include two or more sets of microscope parts, and objective lenses having different magnifications may be used in the respective microscope parts.

なお、顕微鏡システム31では、落射照明ユニット17、AFユニット18、および露光照明ユニット32において、それぞれに形成される接続部(例えば、丸アリ)を共通の形状とすることで、それぞれの順番を入れ替えて互いに装着可能となるように構成することができる。   In the microscope system 31, in the epi-illumination illumination unit 17, the AF unit 18, and the exposure illumination unit 32, the connecting portions (for example, round ants) formed in each are made into a common shape, so that the respective order is changed. So that they can be attached to each other.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

11 顕微鏡装置, 12 露光対象物, 13 ステージ, 14 対物レンズ, 15 レボルバ, 16 顕微鏡本体, 17 落射照明ユニット, 18 AFユニット, 19 観察鏡筒, 20 ランプハウス, 21 カメラポート, 22 撮像装置, 31 顕微鏡システム, 32 露光照明ユニット, 33 カメラポート, 41 光路合成ミラー, 42および43 ダイクロイックミラー, 51 露光光源, 52 コンデンサーレンズ, 53 ミラー, 54 DMD, 55−1および55−2 第2対物レンズ, 61 LED, 62 基板, 63 コリメータレンズ, 64 フライアイレンズ, 65 XYθステージ, 71 AF光源, 72 スリット, 73 コンデンサーレンズ, 74 ハーフマスク, 75 ハーフミラー, 76aおよび76b リレーレンズ, 77 ミラー, 78 結像レンズ, 79 CCD, 81aおよび81b レール, 82 台座, 83 モータ, 84 ボールネジ軸, 85 連結部材, 86 モータドライバ基板, 87aおよび87b リミットセンサ, 88 遮光板, 91および92 回動ミラー, 93乃至96 ミラー, 97aおよび97b プーリ, 98aおよび98b ベルト, 100 顕微鏡システム, 101 露光照明ユニット, 102 シャッタ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Microscope apparatus, 12 Exposure object, 13 Stage, 14 Objective lens, 15 Revolver, 16 Microscope main body, 17 Epi-illumination unit, 18 AF unit, 19 Observation barrel, 20 Lamp house, 21 Camera port, 22 Imaging device, 31 Microscope system, 32 exposure illumination unit, 33 camera port, 41 optical path synthesis mirror, 42 and 43 dichroic mirror, 51 exposure light source, 52 condenser lens, 53 mirror, 54 DMD, 55-1 and 55-2 second objective lens, 61 LED, 62 substrate, 63 collimator lens, 64 fly eye lens, 65 XYθ stage, 71 AF light source, 72 slit, 73 condenser lens, 74 half mask, 75 half mirror, 76 a and 76b relay lens, 77 mirror, 78 imaging lens, 79 CCD, 81a and 81b rail, 82 pedestal, 83 motor, 84 ball screw shaft, 85 connecting member, 86 motor driver board, 87a and 87b limit sensor, 88 light shielding plate , 91 and 92 rotating mirror, 93 to 96 mirror, 97a and 97b pulley, 98a and 98b belt, 100 microscope system, 101 exposure illumination unit, 102 shutter

Claims (4)

露光対象物を載置するステージと、
複数の対物レンズが装着され、前記露光対象物を露光する際の光軸上に配置される前記対物レンズを切り替える切り替え手段と、
前記露光対象物に照射される露光光を発生する露光光源と、
前記露光光源から発せられた露光光を、露光領域に従ったパターンで変調する空間光変調手段と、
前記対物レンズごとに倍率補正調整がなされた複数の第2対物レンズと、
前記切り替え手段により前記対物レンズが切り替えられると、前記光軸上に配置された前記対物レンズに対して倍率補正調整がなされている前記第2対物レンズを経由して、前記空間光変調手段により変調された露光光が前記対物レンズに入射するように、前記第2対物レンズを選択する選択手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
A stage for placing an exposure object;
A plurality of objective lenses, and switching means for switching the objective lenses arranged on the optical axis when exposing the exposure object;
An exposure light source that generates exposure light irradiated onto the exposure object;
Spatial light modulation means for modulating the exposure light emitted from the exposure light source with a pattern according to an exposure area;
A plurality of second objective lenses that have been subjected to magnification correction adjustment for each objective lens;
When the objective lens is switched by the switching means, modulation is performed by the spatial light modulation means via the second objective lens in which magnification correction adjustment is made to the objective lens arranged on the optical axis. And a selecting means for selecting the second objective lens so that the exposed exposure light is incident on the objective lens.
前記選択手段は、前記露光光が前記対物レンズに向かう光路に、前記光軸上に配置された前記対物レンズに対して倍率補正調整がなされている前記第2対物レンズを挿入することで、前記第2対物レンズを選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。
The selecting means inserts the second objective lens that has been subjected to magnification correction adjustment with respect to the objective lens disposed on the optical axis, into the optical path of the exposure light toward the objective lens, The microscope system according to claim 1, wherein the second objective lens is selected.
前記選択手段は、前記光軸上に配置された前記対物レンズに対して倍率補正調整がなされている前記第2対物レンズを経由するように、前記露光光の光路を切り替えることで、前記第2対物レンズを選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。
The selection unit switches the optical path of the exposure light so as to pass through the second objective lens in which magnification correction adjustment is performed on the objective lens arranged on the optical axis. The microscope system according to claim 1, wherein an objective lens is selected.
露光対象物を載置する第1のステージと、
前記露光対象物を露光する際の光軸上に配置される第1の対物レンズと、
前記露光対象物に照射される露光光を発生する第1の露光光源と、
前記第1の露光光源から発せられた露光光を、露光領域に従ったパターンで変調する第1の空間光変調手段と、
前記第1の対物レンズに対して倍率補正調整がなされた第1の第2対物レンズと
を有する第1の顕微鏡装置と、
露光対象物を載置する第2のステージと、
前記露光対象物を露光する際の光軸上に配置され、前記第1の対物レンズとは異なる倍率の第2の対物レンズと、
前記露光対象物に照射される露光光を発生する第2の露光光源と、
前記第2の露光光源から発せられた露光光を、露光領域に従ったパターンで変調する第2の空間光変調手段と、
前記第2の対物レンズに対して倍率補正調整がなされた第2の第2対物レンズと
を有する第2の顕微鏡装置と
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
A first stage for placing an exposure object;
A first objective lens disposed on an optical axis when exposing the exposure object;
A first exposure light source that generates exposure light irradiated to the exposure object;
First spatial light modulation means for modulating the exposure light emitted from the first exposure light source with a pattern according to an exposure area;
A first microscope apparatus comprising: a first second objective lens that has been subjected to magnification correction adjustment with respect to the first objective lens;
A second stage for placing an exposure object;
A second objective lens disposed on the optical axis when exposing the exposure object and having a magnification different from that of the first objective lens;
A second exposure light source for generating exposure light irradiated on the exposure object;
Second spatial light modulation means for modulating the exposure light emitted from the second exposure light source with a pattern according to an exposure area;
A microscope system comprising: a second microscope device having a second second objective lens that has been subjected to magnification correction adjustment with respect to the second objective lens.
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